歷史證明，近代植物營養科學的發展與植物營養研究方法的進展密切相關。植物營養學是研究植物體與環境之間營養物質和能量的交換過程，即營養物質的吸收、運輸、代謝和能量的轉化過程的科學。植物營養的研究從農業生產中施用草木灰、石灰、廄肥等開始，已有2000余年歷史，但是人們并不知道植物的正常生長發育需要哪些必需的營養物質（或營養元素）。
1840年，德國農業化學家李比希應用化學的方法研究了植物體與環境之間營養物質和能量的交換過程，提出了植物的礦質營養學說。李比希認為，氮（N）、磷（P）、鉀（K）、鈣（ca）、鎂（Ab）、硅（Si）、鈉（Na）、鐵（Fe）等元素是植物營養的必需元索，開創了近代植物營養科學的新紀元。盡管李比希的礦質營養學說是從植物分析和生物學觀察中推測出來的，但當時還缺乏可靠的科學試驗數據支持。李比希礦質營養學說提出以后，在19世紀末和20世紀初，世界各國的植物生理學家和植物營養學家，應用近代的砂培和溶液培養等生物模擬研究方法進一步確定了16種礦質元素的存在和它們在植物生長和代謝中的作用，從而確定了這16種礦質元素是植物營養的必需元素。這是從嚴格的科學試驗證實了李比希礦質營養學說的正確性與科學性。至今我們仍把李比希礦質營養學說的創立，作為近代植物營養科學的起點。由此可見，近代植物營養科學的創建，與近代植物營養研究方法的進展是分不開的。
在李比希的同時代即19世紀中葉，法國植物營養學家布森高，在人工控制條件下、進行了7年的植物營養田間研究、砂培模擬試驗和化學分析。1841年布森高明確指出了豆科植物能固定空氣中的氮，從而增加土壤中的氮素含量，而非豆科的植物只能吸收土壤中的氮。布森高的研究開創了田間-溫室模擬-化學分析相結合的近代植物營養研究方法。
勞斯從l843年開始，在英國洛桑試驗站Broadbalk試驗地里開展古典肥料長期定位試驗，至今已延續了160余年。在Lawes的創導下，近百年來世界各國為了植物營養與施肥科學的建立，繼英國之后，美國、芬蘭、挪威、丹麥、德國、法國、波蘭、捷克、荷蘭、奧地利、比利時、俄羅斯、日本等50個國家，均布置長達半世紀以上的田間肥料試驗，稱之為非常長期肥料試驗，這是近代植物營養田問研究的開端。
近代數理統計方法的應用又使植物營養的田間研究進入現代科學方法的新階段。在這方面影響較大的有20世紀20年代的費休的方差分析和隨機區組設計，葉茨的混雜設計和復因素試驗，以及20世紀五六十年代的回歸正交設計、回歸旋轉設計、回歸*設計、配方試驗設計等等，這些現代化研究方法的滲透和應用，使植物營養的研究又進入了計算機研究的新階段。
近代植物營養科學的進展表明，只有植物營養的田間研究，還難以揭示植物營養的本質，必須在人為控制的模擬條件下，通過各種模擬試驗才能進一步揭示植物營養的實質。近代植物營養模擬研究包括各種培養試驗、短期幼苗試驗、框栽試驗等等。1629年萬·海利門特的柳條試驗，盡管結論是錯誤的，但人們還*他開創了植物營養土壤培養研究方法的先河，以后1699年烏特握爾特，1804年索秀爾，1857年薩克斯和克諾普，以及格里利格爾，瓦格涅爾等，均為近代植物營養模擬試驗-各種砂培和溶液培養研究方法奠定了基礎。現代的植
物營養模擬試驗，都是由電子計算機控制的自動化裝置，不僅可提供研究過程的自動化，而
且具有管理工效高、準確、精度崗的特點，例如日本的無影溫室、德國BASF公司農業試驗站的全自動化溫室和美國TVA的全自動化滲漏池，國內現在有了以浙江托普儀器為首的葉綠素測定儀、植物營養測定儀等。
